柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的模擬與仿真研究.pdf

1、在火炮以及某些機(jī)車中，一般把柴油發(fā)電機(jī)作為其行進(jìn)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)或者為車內(nèi)用電設(shè)備提供電源。為了確保機(jī)車能夠穩(wěn)定的行進(jìn)以及保證用電設(shè)備能夠處于一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，就需要有一個(gè)穩(wěn)定的供給電源，而柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出電能質(zhì)量的好壞取決于柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性，為了給機(jī)車提供一個(gè)良好的用電環(huán)境，有必要研究柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出特性。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，會(huì)對實(shí)驗(yàn)環(huán)境造成很大污染，并且操作起來也不太方便，因此，設(shè)計(jì)了用交流異步電機(jī)來

2、模擬柴油機(jī)并建立其MATLAB/SIMULINK仿真模型來研究柴油機(jī)轉(zhuǎn)速輸出特性。
　　首先，通過對柴油機(jī)的工作方式及其組成結(jié)構(gòu)的了解建立了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了變系數(shù)PID控制算法作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制算法，并在MATLAB/SIMULINK中建立柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的仿真模型；其次，通過對三相異步電機(jī)工作方式的研究建立了異步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，選擇了矢量控制方法作為三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控

3、制算法，并在MATLAB/SIMULINK中建立了異步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型；由于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)要大于異步電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)，為了讓異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)能夠去模擬柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，就需要通過一定的控制算法去調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出特性使之與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸出特性相同，因此設(shè)計(jì)了模型參考自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，以柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為參考模型，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器替代異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速PI控制器，通過異步

4、電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出值與柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速輸出值之間的差值，不斷調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的權(quán)值，最終使這個(gè)差值趨向于零，也就實(shí)現(xiàn)了用異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的目的。
　　通過在MATLAB/SIMULINK中建立基于參考模型的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)用異步電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)模擬柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速輸出特性的仿真模型，根據(jù)在給定轉(zhuǎn)速突變以及突加突減負(fù)載時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)和異步電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸出特性曲線對比圖可以看出，設(shè)計(jì)的